ÀS VEZES SÃO AS ESCOLHAS
ERRADAS QUE TE BOTAM NO CAMINHO CERTO.O processador sempre foi considerado o cérebro do computador. Nos tempos de antanho, era comum a gente se referir ao PC pelo modelo da CPU (*) que o equipava, acrescendo ou não a respectiva velocidade. Assim, fulano tinha um “386” (referência ao chip Intel 80386); sicrano, um “Pentium 200” (200 MHz, no caso, que correspondem a 200 milhões de ciclos por segundo); beltrano, um K6 II (modelo da AMD que antecedeu o Athlon e concorreu diretamente com o festejado Pentium II), e por aí afora.
Note que avaliar um processador (ou um computador) levando
em conta somente sua frequência de operação deixou de fazer sentido quando as arquirrivais Intel e AMD passaram aumentar o poder de
processamento de seus chips mediante inovações tecnológicas como o coprocessador matemático, o
cache de memória, o multiplicador de
clock, etc. Até então, o poder de processamento era diretamente proporciona
à frequência de operação, mas a partir daí tornou-se comum dois modelos
diferentes, trabalhando à mesma frequência, apresentarem performances diversas.
Observação: Para entender isso melhor, tenha em mente
que velocidade do processador corresponde à sua frequência de operação, que é
medida em ciclos de clock por segundo. Em tese, quanto maior a velocidade,
melhor o desempenho, mas na prática a teoria é outra: uma CPU que opera a 3
GHz, por exemplo, realiza 3 bilhões de ciclos a cada segundo, mas o que ela é
capaz de fazer em cada ciclo é outra história.
Enfim, o tempo foi passando, a Intel e a AMD, crescendo
e suas concorrentes, desaparecendo. Hoje, a supremacia da primeira é nítida, mas
até poucos anos atrás as duas gigantes disputavam “ciclo a ciclo” a preferência
dos consumidores. Entretanto, o fato de o melhor aproveitamento de cada ciclo
de clock permitir aos chips da AMD
fazer frente a modelos da Intel de
frequências significativamente superiores confundiu os usuários que tinham na
velocidade do processador a referência primária (se não a única) de desempenho
do chip – quando não do próprio computador.
Observação: Embora distorcida, essa interpretação tinha
lá suas razões de ser, não só pelo fato de maus hábitos e velhos vícios serem
difíceis de erradicar, mas também devido à famosa Lei de Moore (Gordon Moore foi um dos fundadores da Intel), segundo
a qual o poder de processamento dos computadores (entenda-se computadores como
a informática geral, e não apenas os PCs) dobraria a cada 18 meses. Em face do
exposto, na visão limitada dos leigos o processador mais veloz tinha que ser o
melhor, e o mesmo valia para o computador que o dito-cujo equipasse. Simples
assim.
No final de 2001, ao lançar o Athlon XP (codinome Palomino), a AMD precisou reverter esse quadro, ou seja, convencer os
consumidores de que seus produtos rivalizavam em desempenho com os da concorrência,
embora apresentassem velocidades inferiores e custassem menos. Para tanto, partindo
da fórmula P = F x IPC, onde “P” é a
performance; “F”, a frequência; e IPC, o número de instruções por ciclo de
clock, a empresa criou o índice PR
(performance relativa) e passou a catalogar seus chips usando um número seguido
pelo sinal de adição. Assim, o Athlon XP
1600+ operava a apenas 1.4GHz,
mas seu desempenho era compatível com o de um T-Bird a 1.6GHz. A velocidade real de um Athlon XP 1.700+ era de apenas 1,47GHz;
a do modelo 1900+, de 1.6GHz, e assim por diante.
A Intel, por seu turno, levou 30 anos
para quebrar a barreira psicológica do Gigahertz
(1 GHz corresponde a 1.000.000.000 de ciclos por segundo),
mas não precisou de mais de 30 meses para triplicar essa velocidade – o que só
foi possível devido à evolução da nanoeletrônica,
que permitiu reduzir cada vez mais o tamanho dos transistores e “empacotar”
cada vez mais transistores numa mesma pastilha de silício. Nos jurássicos 4004, lançados no início dos anos 70,
os transistores eram do tamanho de uma cabeça de alfinete, mas encolheram para
apenas 3 micra nos 8088 (micra é o plural de mícron; 1μm
corresponde a um milésimo de milímetro), para 1 nos 486, para 0,5μm nos Pentium, para 0.09μm nos Pentium 4 Prescott.
Observação: De
uns tempos a esta parte, o nanômetro substituiu o mícron como
unidade de medida dos transistores. Um nanômetro (nm) corresponde à bilionésima
parte de um metro e, portanto, a um milésimo de mícron. Assim, em
vez de dizer que o processador X é fabricado com a tecnologia de 0,045μm, é preferível (até por ser mais fácil) usar a forma “45 nanômetros”.
O
espantoso nível de miniaturização alcançado nos últimos anos permitiu empacotar
uma quantidade cada vez maior de transistores em áreas extremamente reduzidas (o
tamanho do núcleo de um processador não costuma passar de 1cm2),
originando chips de altíssima densidade.
Os P4 Prescott, lançados há pouco
mais de uma década, integravam 125 milhões
de transistores (de 90nm). Se
isso lhe parece muito, então saiba que o Core
i5-2435M, lançado pela Intel no
terceiro trimestre de 2011, já contava 624
milhões de transistores (de 32nm),
e que a barreira dos 10nm –
considerada até pouco tempo atrás o limite físico da microeletrônica – foi
quebrada recentemente por engenheiros da IBM e da Samsung, que conseguiram
fabricar chips com detalhes de apenas 7 nanômetros!
Com esse grau de miniaturização, logo será possível empacotar 20 bilhões de transistores num único chip!
Observação: Os processadores de última geração têm componentes na faixa dos 14 nm,
enquanto a tecnologia dos 10 nm está quase chegando à escala industrial. A
expressiva redução conseguida pela IBM/Samsung Menos só foi possível com o uso
de uma liga de silício e germânio, que oferece maior mobilidade dos elétrons do
que o silício puro e permite aumentar ainda mais a densidade dos chips, já que
os transistores são colocados a apenas 30nm de distância uns dos outros.
Mas
nem tudo são flores nesse jardim, como veremos na continuação desta matéria,
que eu interrompo momentaneamente para evitar que a postagem fique extensa
demais. Abraços a todos e até a próxima.
(*) CPU – Sigla de Central
Processing Unit ou unidade
central de processamento, que remete ao processador
principal do computador e, portanto, jamais deve ser usada como sinônimo de
gabinete (aquela caixa metálica que
abriga os componentes internos do PC na arquitetura desktop).
